Iodine-containing additive engineering for rejuvenating inactive lithium and constructing highly stable lithium metal anodes

电解质 锂(药物) 电化学 阳极 化学 阴极 氧化还原 金属 密度泛函理论 化学工程 容量损失 材料科学 无机化学 电极 物理化学 有机化学 计算化学 医学 工程类 内分泌学
作者
Wencheng Ma,Wenzhuo Li,Jinlong Jiang,Jinlong Jiang,Yi Xu,Xiaoyu Liu,Xiaoyu Liu,Zehua Chen,Yong Jiang,Jiujun Zhang,Bing Zhao
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:477: 146890-146890 被引量:19
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.146890
摘要

Inactive (‘dead’) lithium and conventional fragile solid-electrolyte interphase (SEI) usually cause performance degradation and safety hazards in Li-metal batteries. Recovering inactive lithium and constructing stable SEI are urgently required to enhance the capacity and lifespan of lithium metal batteries. Herein, we have designed a novel dual-additives electrolyte containing an I3−/I− redox couple for reviving the inactive lithium, and caffeic acid (CA) that can be anion-polymerised to modulate the composition and improve stability of the SEI. It’s found that the generated I3−/I− redox couple can turn the inactive Li2O into soluble Li+, and prompt the formation of SEI composed of inorganic LiI, Li3N and organic RCOOLi with high stability. Density functional theory (DFT) calculations indicate that the diffusion potential barrier of Li+ is significantly lower on the LiI-rich SEI interface, which can not only accelerate the transport of Li+ at the interface, but also effectively prevent I3− from attacking Li metal. Benefiting from this elaborate dual-additives electrolyte design, the symmetrical-cells present a superior electrochemical performance, i.e., high critical current density up to 10 mA cm−2, ultra-long lifespan over 7000 h at 1 mA cm−2, and over 2500 cycles under harsh conditions of high temperature (50 °C) and high current density (5 mA cm−2). In addition, as a proof of concept for practical applications of Li-metal batteries, Li|LiFePO4 full cell delivers excellent cycle stability and rate performance with low hysteresis voltage at a high cathode loading of 17.4 mg cm−2.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
顾矜应助降娄采纳,获得10
刚刚
1秒前
2秒前
3秒前
小孙同学发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
gezianhao完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
大模型应助热情的黑猫采纳,获得10
7秒前
8秒前
zzzzzz发布了新的文献求助10
8秒前
疯狂的海冬完成签到,获得积分10
8秒前
典雅含桃发布了新的文献求助10
9秒前
Th完成签到 ,获得积分10
9秒前
LeiZha发布了新的文献求助10
9秒前
查文献发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
研友_57A445完成签到,获得积分10
11秒前
Brudzinski完成签到,获得积分20
12秒前
13秒前
小熊熊完成签到,获得积分0
14秒前
14秒前
14秒前
ANG发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
16秒前
17秒前
17秒前
lwy同学完成签到,获得积分10
17秒前
zzzzzz完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
白子墨发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
20秒前
20秒前
小孙同学发布了新的文献求助10
20秒前
LeiZha完成签到,获得积分10
20秒前
嗯嗯发布了新的文献求助10
21秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 5000
Pediatric Dermoscopy Trichoscopy & Onychoscopy 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Additive Manufacturing Design and Applications (ASM Handbook, Volume 24A) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7570042
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9150109
关于积分的说明 19569257
捐赠科研通 7155687
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3263810
关于科研通互助平台的介绍 2429260
邀请新用户注册赠送积分活动 2253842